REVOLUCIONARNA 3D - DMLS TEHNOLOGIJA tudi pri nas, razumevanje neposrednega laserskega sintranja kovinskih delov

Neposredno lasersko sintranje kovinskih delov (DMLS) proizvaja kovinske dele iz 3D-CAD podatkov, plast za plastjo, s taljenjem kovinskega prahu in z usmerjenim laserskim žarkom. Odvisno od materiala in parametrov lahko ta proces ustvari dele z edinstvenimi notranjimi in zunanjimi oblikami. Proizvodnja delov plast za plastjo omogoča ustvarjanje zelo kompleksnih geometrij, ki so v primerjavi z erozijo in rezkanjem neprimerljiva.

DMLS sistem deluje z usmerjanjem laserskega snopa na potrebnih mestih, ki se nato strdi kot sloj materiala debeline 20 do 60 mikronov.

3D proizvodni proces je v izrednem porastu, ponuja večjo svobodo oblikovanja glede na običajne postopke v industriji.

To je proces, ki je vse bolj zaželen v podjetjih, ki spremljajo in gredo naprej s časom in novimi tehnologijami; takšnim podjetjem zagotavlja konkurenčno prednost in večjo produktivnost.

2. INDUSTRIJSKA PODROČJA UPORABE

2.1 ENGENEERING & RAPID _  PROTOTYPING

»Additive Manufacturing« je idealna za hitro izdelavo prototipov, zahvaljujoč najvišji možni stopnji svobode oblikovanja, tudi zelo kompleksnih oblik, kot so npr. »Bionic struktur«. Takšna proizvodnja je hitra, stroškovno ugodna in brez potrebe po dodatni ročni obdelavi. To nam omogoča bistveno hitrejši proces razvoja izdelka in samo izdelavo izdelkov (kosov). Oblikovalcu ali konstruktorju omogoča izdelavo več sklopov v eno pozicijo, kar  s klasičnimi tehnologijami to do sedaj ni bilo mogoče. Možna pa je tudi izdelava »Light weight structur«, ki nam omogočajo zmanjšanje teže izdelka do 75%, karakteristike izdelka pa kljub temu ostanejo enake.

2.2 ORODJARSTVO

V orodjarstvu se vse pogosteje pojavljajo zahteve po kompleksnejših izdelkih, ozkih tolerancah, ki predstavljajo tehnološke izzive.

3D DMLS proizvodnja omogoča neposredno vključevanje »konformnih« hladilnih kanalov v orodju in orodnih vložkih.

Kontrolirano odvajanje toplote omogoča krajše čase ciklov, večjo produktivnost, višjo kakovost izdelka in podaljša življenjsko dobo orodja.

Pri brizganju se lahko čas hlajenja končnega izdelka zniža tudi do 70 odstotkov časa cikla v serijski proizvodnji.

Eden od razlogov je, da na običajen način, lahko za nadzor temperature ali temperirnih kanalov luknjo zvrtamo samo v ravni liniji zato kritični deli pogosto ostanejo izven dosega temperiranja in jih zato ni mogoče nadzirati.

Uporaba neposrednega laserskega sintranja kovinskih delov (DMLS) omogoča proizvodnjo optimiziranih konformnih hladilnih kanalov v kalupu. To nam zagotavlja hitrejše in bolj enakomerno odvajanje toplote, zmanjšuje toplotno obremenitev v kalupu in podaljšuje življenjsko dobo. Kakovost izdelkov iz plastike se poveča, izdelki so dimenzijsko bolj natančni, proces bolj stabilen, zmanjšana je zvitost izdelka in povečana kakovost površine. Bistvenega pomena pa je možnost drastičnega zmanjšanja cikla in s tem večja produktivnost.

2.3 OPTIMIZACIJA DELOV ZA TLAČNI  LIV

Obnova obrabljenih komponent orodij za tlačno litje je področje uporabe, pri kateri lahko inovativna tehnologija 3D - DMLS resnično pokaže svoje prednosti. Namesto, da bi izrabljeni del orodja nadomestili z novim, lahko obrabljene ali poškodovane površine hitro popravimo s pomočjo laserskega sintranja.

Rezultat, ki ga dobimo z optimiranjem hladnih kanalov je občutno znižanje časa cikla in izboljšana življenjska doba orodnih delov.

2.4 OSTALE APLIKACIJE

Oblikovalci imajo popolno svobodo, saj »Additive Manufacturing« izloči vse oblikovalne omejitve. Tudi zapletene strukture, kot so npr. »one-off« prepletene strukture ali strukture, ki se prepletajo. Kosi se lahko proizvedejo v »high-end« kakovosti, ne da bi potrebovali izdelavo orodja.

Proizvodnja, zasnovana z uporabo 3D CAD programa je izredno preprosta. 3D DLMS iz digitalnih podatkov pripravi proizvodni proces, kar pomeni, da oblikovalci ne rabijo postati tehnološki strokovnjaki, da bi lahko imeli koristi od inovativnih prednosti naprednih tehnologij. 3D-tehnologija nam omogoča izdelavo unikatnih izdelkov.

3. SKLEP

Kakovost 3D printa se je z leti zelo razvila in napoveduje novo industrijsko revolucijo. Zaradi posebnosti delovanja bo vplivala na spremembo poslovanja in razmišljanja družbe. Tehnologija 3D DMLS tiskanja je dovolj napredna tudi za najzahtevnejše uporabnike in je integralni člen tako imenovanih pametnih tovarn oziroma industrije 4.0.

Vsak nov projekt je nov izziv; pridobitev novih znanj in izkušenj.

3D DMLS tehnologija doprinese konkurenčno prednost in večjo produktivnost.

Viri:  EOS GmbH, Germany

MARSI, Mario Šinko s.p.